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Reibungskupplung, Anlasser od. dgl.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine weitere Verbesserung der Fliehkraftilüssigkeits- kupplung für rasch laufende Antriebe nach dem Stammpatente Nr. 120741, welche in einer neuen Anordnung der Druckkammer besteht und aus den in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen ersichtlich ist, welche einerseits einen Anlasser für Motoren, welche unbelastet anlaufen sollen (Fig. 1), und anderseits eine während des Ganges ein-und ausschaltbare Kupplung vorstellen.
Der in Fig. 1 abgebildete Anlasser besitzt einen auf der treibenden Welle 1 aufgekeilten Lamellenmitnehmer 2, auf welchem eine Riemscheibe (Zahnrad) 3 lose aufgesetzt ist. Dieser Mitnehmer 2 ist weiters fest verbunden mit dem Mitnehmer 5 der Druckkammer, welcher mit Armen 4 versehen ist. Die Druckkammer ist fliegend am Ende der Welle 1 angeordnet und selbständig getrennt von den Reibscheiben ausgebildet durch den Ring 6. die Membrane 7,
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inneren Ring 10. Die derart ausgeführte Druckkammer ist teilweise mit einer Flüssigkeit (Quecksilber, Glyzerin od. dgl.) gefüllt, welche sich im Ruhestand der Kupplung im unteren Teile des erweiterten Vorratsraumes befindet.
Die selbständige und die Flüssigkeit enthaltende Druckkammer wird von den Schrauben 11 an den Armen 4 des Mitnehmers 5 festgehalten.
Mittels dieser Schrauben 11 kann man die Lage der Druckkammer verändern, das heisst, gegenüber den Armen 4 des Mitnehmers 5 näher oder weiter rücken und mittels Unterlagsscheiben, Abdruckschrauben od. dgl. die Lage der Druckkammer genau einstellen und sichern.
Durch diese Veränderung der Lage der Druckkammer wird der Spielraum zwischen den Lamellen 13 und den Zapfen 12 geändert, welche ebenfalls mittels Schrauben einstellbar sind. Die axial bewegliche Platte 9 muss dann beim Einschalten der Kupplung eine grössere oder kleinere Bewegung ausführen, wobei die Druckhöhe der Flüssigkeit sowie auch die Luftverdünnung in der geschlossenen Druckkammer geändert wird. Diese Veränderung hat dann einen Einfluss auf die Grösse der übertragenen Leistung. Die beschriebene Anordnung der Druckkammer hat, abgesehen vom leichten Einbau, hauptsächlich den Vorteil, dass die Grösse der übertragenen Leistung bzw. die Anlaufzeit bei konstanter Flüssigkeitsmenge leicht geregelt werden kann.
Die in Fig. 1 veranschaulichte Kupplung kann auch als Wellenkupplullg ausgebildet werden, wenn an dem losen Teil 3 eine Nabe für die getriebene Welle angeschlossen wird.
Die Druckkammer ist weiters folgendermassen ausgeführt : Der von dem Deckel 8 und der axial beweglichen Platte 9 gebildete schüsselförmige Vorratsraum enthält ausser einer gewissen Flüssigkeitsmenge auch Luft. Beim Anlaufen der Kupplung, sobald die Flüssigkeit infolge ihrer Fliehkraft die Verschiebung der axial beweglichen Platte 9 verursacht, erfolgt in der geschlossenen Kammer eine Verdünnung der Luft, welche durch Wahl der Grösse des Vorratsraumes in gewissen Grenzen gehalten werden kann. Diese Verdünnung, also der Über- druck der atmosphärischen Luft, ist bei der geschlossenen Kammer bis zu einem gewissen Grade vorteilhaft. da sie wie eine Feder in Richtung der Lösung der Kupplung wirkt.
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Die in einer Riemscheibe (einem Zahnrad) nach Fig. 1 angeordnete Kupplung erfordert oft einen möglichst kleinen Durchmesser, damit die Verwendung der kleinsten zulässigen Riemscheiben möglich ist. Aus diesem Grunde wird die Druckkammer mit Quecksilber gefüllt.
Es ist dann wichtig, dass die Menge des verwendeten Quecksilbers bei Erreichung der grösstmöglichen Druckhöhe möglichst klein ist. Abgesehen von dem hohen Preise des Quecksilbers hat diese Vorkehrung die grosse Bedeutung, dass in dem Raum der Druckkammer eine genügende Luftmenge vorhanden ist, welche die Grösse des bei der axialen Verschiebung der beweglichen Platte entstehenden Unterdruckes begrenzt. Diese Wirkung wird dadurch erreicht, dass die Flächen des Deckels 8 der Druckkammer und der axial beweglichen Platte 9, welche während der Drehung der Kupplung den von dem sich drehenden Flüssigkeitsring erfüllen, verengten Raum bilden, bei nicht eingeschalteter Kupplung aufeinander aufsitzen, wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist.
Infolgedessen ist für die Ausfüllung des Raumes zwischen den aufeinander sitzenden Platten nur eine ganz geringe Menge Flüssigkeit nötig, wodurch es möglich ist, die Ausmasse des Vorratsbehälters und dadurch der ganzen Kupplung bedeutend zu verringern.
Bei kleineren Umdrehungszahlen (z. B. bei acht-und mehrpoligen, elektrischen Motoren) oder bei einer grösseren Verschiebung der Platte 9 würde die oben beschriebene Anordnung nicht zur Begrenzung der Luftverdünnung ausreichen, da der Überdruck der atmosphärischen Luft gegenüber dem Drucke der sich drehenden Flüssigkeit zu gross ist und die übertragene Leistung daher herabgesetzt wird. Deshalb wird in diesem Falle die Druckkammer entweder mit einer Belüftungsöffnung 14 versehen, wie in Fig. 1 angedeutet ist, oder mit einer Membrane ausgestattet, welche nur für Luft, jedoch nicht für die betreffende Flüssigkeit durchlässig ist ; eventuell wird in der Druckkammer ein besonderes Ventil angeordnet. Bei der Kupplung mit durchlaufender Welle kann man die in die Druckkammer mündende Belüftungsöffnung an der Welle anordnen.
Damit die Flächen der beiden Platten der Druckkammer aufeinander aufsitzen, wird die axial bewegliche Platte 9 entweder durch Federn oder, wie in Fig. 1 angedeutet ist, durch eine an den Stellen 15 gestauchte Gummimembrane an den Deckel 8 angedrückt. Dieser gestauchte Gummi trachtet, die Platte 9 in der einen oder der andern axialen Richtung zu verschieben. Dadurch, dass die Sitzfläche zwischen der Gummimembrane 7 und der Platte 9 am inneren Umfang an den Stellen 16 gegenüber der Ebene, welche von der Sitzfläche zwischen der Gummimembrane 7 und dem Deckel 8 am äusseren Umfang an den Stellen 17 gebildet wird, in der Richtung von den Reibungsflächen weg verschoben ist, drückt der gestauchte Gummi die Platte 9 gegen den Deckel 8 so lange, bis die sich drehende Flüssigkeit diesen Druck überwindet.
In Fig. 2 ist eine Kupplung abgebildet, welche man während des Ganges ein-und ausschalten kann. Die axial bewegliche, mit der nachgiebigen Membrane 19 verbundene Platte 18 sitzt mittels ihres Ringes 23 nur am äusseren Rande auf dem Deckel 20 der Druckkammer auf, so dass im Arbeitsraum eine lose auf der Welle gelagerte und mit Rippen versehene Scheibe 21 untergebracht werden kann, deren die Welle umfassender Teil aus der Kupplung herausreicht und mit einem Bremsring 22 versehen ist, welcher mit irgendeiner Bremsvorrichtung zusammenwirkt. Ist der Bremsring 22 nicht gebremst, so dreht sich die Rippenscheibe 21 mit der Kupplung und letztere ist eingeschaltet. Durch Bremsung der Rippenscheibe 21 mittels des.
Bremsringes 22 wird die Drehung der Flüssigkeit im Arbeitsraum der Druckkammer verhindert, wodurch die Flüssigkeit ihren Druck verliert und daher die Kupp-
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Reibungskupplung, Anlasser od. dgl. nach dem Patente Nr. 120741, dadurch gekennzeichnet, dass die selbständige, von den Reibscheiben getrennt angeordnete Druckkammer, von welcher der Flüssigkeitsdruck durch geeignete Mittel auf die Reibscheiben der Kupplung übertragen wird, aus zwei Platten besteht, von denen mindestens eine in Form einer Schüssel derart ausgebildet ist, dass die Platten an der, Stellen, an welchen sich bei eingeschalteter Kupplung der sich drehende Flüssigkeitsring befindet, aufeinander aufsitzen, solange die Kupplung ausser Tätigkeit ist.
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Friction clutch, starter or the like.
The subject of the present invention is a further improvement of the centrifugal fluid clutch for high-speed drives according to the parent patent no. 120741, which consists in a new arrangement of the pressure chamber and can be seen from the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, which on the one hand a starter for engines which are to start unloaded (FIG. 1) and, on the other hand, introduce a clutch that can be switched on and off during the course.
The starter shown in Fig. 1 has a lamellar driver 2 wedged onto the driving shaft 1, on which a belt pulley (gearwheel) 3 is loosely placed. This driver 2 is also firmly connected to the driver 5 of the pressure chamber, which is provided with arms 4. The pressure chamber is cantilevered at the end of the shaft 1 and is independently formed separately from the friction disks by the ring 6, the membrane 7,
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inner ring 10. The pressure chamber designed in this way is partially filled with a liquid (mercury, glycerine or the like) which is located in the lower part of the enlarged storage space when the coupling is idle.
The independent pressure chamber containing the liquid is held in place by the screws 11 on the arms 4 of the driver 5.
By means of these screws 11 you can change the position of the pressure chamber, that is, move closer or further towards the arms 4 of the driver 5 and precisely adjust and secure the position of the pressure chamber by means of washers, forcing screws or the like.
By changing the position of the pressure chamber, the clearance between the lamellae 13 and the pin 12 is changed, which are also adjustable by means of screws. The axially movable plate 9 then has to perform a larger or smaller movement when the clutch is switched on, the pressure level of the liquid and also the air dilution in the closed pressure chamber being changed. This change then has an impact on the amount of power transferred. The described arrangement of the pressure chamber, apart from the easy installation, has the main advantage that the size of the transmitted power or the start-up time can easily be regulated with a constant amount of liquid.
The coupling illustrated in FIG. 1 can also be designed as a shaft coupling if a hub for the driven shaft is connected to the loose part 3.
The pressure chamber is also designed as follows: The bowl-shaped storage space formed by the cover 8 and the axially movable plate 9 also contains air in addition to a certain amount of liquid. When the clutch starts up, as soon as the fluid causes the axially movable plate 9 to shift due to its centrifugal force, the air in the closed chamber is diluted, which can be kept within certain limits by selecting the size of the storage space. This dilution, that is, the overpressure of the atmospheric air, is advantageous to a certain extent in the closed chamber. since it acts like a spring in the direction of releasing the clutch.
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The clutch arranged in a pulley (a gear) according to FIG. 1 often requires the smallest possible diameter so that the smallest permissible pulleys can be used. For this reason the pressure chamber is filled with mercury.
It is then important that the amount of mercury used is as small as possible when the maximum possible pressure is reached. Apart from the high price of mercury, this precaution has the great importance that there is a sufficient amount of air in the space of the pressure chamber, which limits the magnitude of the negative pressure arising during the axial displacement of the movable plate. This effect is achieved in that the surfaces of the cover 8 of the pressure chamber and the axially movable plate 9, which fill the space constricted by the rotating liquid ring during the rotation of the coupling, sit on one another when the coupling is not switched on, as shown in FIG 1 can be seen.
As a result, only a very small amount of liquid is required to fill the space between the plates sitting on top of one another, which makes it possible to significantly reduce the dimensions of the storage container and thereby the entire coupling.
At lower speeds (e.g. with eight-pole and multi-pole electric motors) or with a larger displacement of the plate 9, the arrangement described above would not be sufficient to limit the air dilution, since the overpressure of the atmospheric air compared to the pressure of the rotating liquid is too large and the transmitted power is therefore reduced. Therefore, in this case, the pressure chamber is either provided with a ventilation opening 14, as indicated in FIG. 1, or equipped with a membrane which is only permeable to air, but not to the liquid in question; a special valve may be arranged in the pressure chamber. With the coupling with a continuous shaft, the ventilation opening opening into the pressure chamber can be arranged on the shaft.
So that the surfaces of the two plates of the pressure chamber sit on one another, the axially movable plate 9 is pressed against the cover 8 either by springs or, as indicated in FIG. 1, by a rubber membrane compressed at the points 15. This compressed rubber tends to move the plate 9 in one or the other axial direction. In that the seat between the rubber membrane 7 and the plate 9 on the inner circumference at the points 16 opposite the plane formed by the seat between the rubber membrane 7 and the cover 8 on the outer circumference at the points 17, in the direction of the friction surfaces is shifted away, the compressed rubber presses the plate 9 against the cover 8 until the rotating liquid overcomes this pressure.
In Fig. 2, a clutch is shown, which can be switched on and off while walking. The axially movable plate 18 connected to the flexible membrane 19 sits by means of its ring 23 only on the outer edge of the cover 20 of the pressure chamber, so that a disc 21 loosely mounted on the shaft and provided with ribs can be accommodated in the working space the shaft comprehensive part extends out of the coupling and is provided with a brake ring 22 which cooperates with some braking device. If the brake ring 22 is not braked, the ribbed disk 21 rotates with the clutch and the clutch is switched on. By braking the ribbed disk 21 by means of the.
Brake ring 22, the rotation of the fluid in the working space of the pressure chamber is prevented, whereby the fluid loses its pressure and therefore the coupling
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PATENT CLAIMS:
1. Friction clutch, starter or the like according to patent no. 120741, characterized in that the independent pressure chamber, which is arranged separately from the friction disks and from which the fluid pressure is transmitted to the friction disks of the clutch by suitable means, consists of two plates, At least one of which is designed in the form of a bowl in such a way that the plates sit on top of one another at the points at which the rotating liquid ring is located when the clutch is switched on, as long as the clutch is inactive.